Technologia wiązek włókien zwiększa moc i jasność niebieskiego lasera półprzewodnikowego

Technologia wiązki włókien poprawia moc i jasnośćniebieski laser półprzewodnikowy

Kształtowanie wiązki przy użyciu tej samej lub zbliżonej długości falilaserjednostka jest podstawą kombinacji wielu wiązek laserowych o różnych długościach fal. Wśród nich przestrzenne wiązanie wiązek polega na układaniu wielu wiązek laserowych w przestrzeni w celu zwiększenia mocy, ale może powodować pogorszenie jakości wiązki. Poprzez wykorzystanie liniowej charakterystyki polaryzacjilaser półprzewodnikowy, moc dwóch wiązek, których kierunek drgań jest prostopadły do ​​siebie, może zostać zwiększona prawie dwukrotnie, podczas gdy jakość wiązki pozostaje niezmieniona. Fiber bundler to urządzenie światłowodowe przygotowane na bazie Taper Fused Fiber Bundle (TFB). Ma ono na celu zdjęcie warstwy powłoki włókna optycznego, a następnie ułożenie jej w określony sposób, podgrzanie do wysokiej temperatury w celu jej stopienia, podczas gdy rozciąganie wiązki włókien optycznych w przeciwnym kierunku powoduje stopienie obszaru grzewczego włókna optycznego w zespoloną wiązkę włókien optycznych. Po odcięciu talii stożka, zespawaj koniec wyjściowy stożka z włóknem wyjściowym. Technologia łączenia włókien może łączyć wiele pojedynczych wiązek włókien w wiązkę o dużej średnicy, uzyskując w ten sposób wyższą transmisję mocy optycznej. Rysunek 1 przedstawia schematyczny diagramniebieski lasertechnologia światłowodowa.

Technika kombinacji wiązek widmowych wykorzystuje pojedynczy element rozpraszający chip, aby jednocześnie łączyć wiele wiązek laserowych o odstępach długości fal tak niskich jak 0,1 nm. Wiele wiązek laserowych o różnych długościach fal pada na element rozpraszający pod różnymi kątami, nakłada się na element, a następnie dyfraktuje i wychodzi w tym samym kierunku pod działaniem dyspersji, tak że połączona wiązka laserowa nakłada się na siebie w polu bliskim i dalekim, moc jest równa sumie wiązek jednostkowych, a jakość wiązki jest spójna. Aby zrealizować wąsko rozstawioną kombinację wiązek widmowych, kratka dyfrakcyjna o silnej dyspersji jest zwykle używana jako element kombinacji wiązek lub kratka powierzchniowa połączona z trybem sprzężenia zwrotnego zewnętrznego lustra, bez niezależnej kontroli widma jednostki laserowej, co zmniejsza trudności i koszty.

Niebieski laser i jego złożone źródło światła z laserem podczerwonym są szeroko stosowane w dziedzinie spawania metali nieżelaznych i produkcji addytywnej, poprawiając wydajność konwersji energii i stabilność procesu produkcyjnego. Współczynnik absorpcji niebieskiego lasera dla metali nieżelaznych jest zwiększany kilkakrotnie do kilkudziesięciu razy w porównaniu z laserami o długości fali bliskiej podczerwieni, a także poprawia tytan, nikiel, żelazo i inne metale w pewnym stopniu. Wysokiej mocy niebieskie lasery będą przewodzić transformacji produkcji laserowej, a zwiększanie jasności i obniżanie kosztów to przyszły trend rozwojowy. Produkcja addytywna, nakładanie powłok i spawanie metali nieżelaznych będą szerzej stosowane.

Na etapie niskiej jasności niebieskiego światła i wysokich kosztów, złożone źródło światła niebieskiego lasera i lasera bliskiej podczerwieni może znacznie poprawić wydajność konwersji energii istniejących źródeł światła i stabilność procesu produkcyjnego przy założeniu kontrolowanych kosztów. Ogromne znaczenie ma opracowanie technologii łączenia wiązek widmowych, rozwiązywanie problemów inżynieryjnych i łączenie technologii jednostek laserowych o wysokiej jasności w celu realizacji kilowatowego źródła lasera półprzewodnikowego o wysokiej jasności i eksploracja nowej technologii łączenia wiązek. Wraz ze wzrostem mocy i jasności lasera, czy to jako bezpośredniego, czy pośredniego źródła światła, niebieski laser będzie ważny w dziedzinie obrony narodowej i przemysłu.